Rakovina je označení pro nemoci vyvolané nekontrolovaným množením tělních (somatických) buněk, které se přestaly ohlížet na pokyny mnohobuněčného těla, jehož jsou součástí. A množí se sobecky proti jeho vůli. Cesta k úspěšné léčbě a prevenci vede přes pochopení toho, jak konkrétní formy rakoviny vznikají a jak se vyvíjejí. V tomto ohledu teď lidstvo poskočilo o hodný kus dopředu. V prestižních časopisech začátkem února 2020 vyšel soubor článků, které jsou výsledkem desetiletého úsilí více než 1 300 vědců a lékařů z celého světa, kteří přečetli a analyzovali 2 658 kompletních genomů z 38 typů rakovin.

Genotoxické karcinogeny jsou látky, které ovlivňují procesy genové exprese tak, že zvyšují riziko vzniku nádorových onemocnění. V rámci celé řady regulatorních procesů je jejich účinek považován za bezprahový – tedy za takový, u něhož nelze stanovit bezpečnou hranici. Jaké jsou příčiny a důsledky tohoto přístupu?

Z laboratoří se vynořují roztodivné chiméry. Jejich účel je ale velice bohulibý. Jsou součástí výzkumu, který by měl vést k technologiím pěstování náhradních lidských orgánů ve zvířatech. Po orgánech je stále větší poptávka a dobrovolných lidských dárců je bohužel chronicky málo.

3D tištěné objekty už nemusejí závidět organismům, že nenesou žádnou dědičnou informaci. Ohromující nápad nanotechnologií spojuje extrémní potenciál DNA pro ukládání dat s 3D tiskem. Z tohoto svazku se zrodila digitální informace DNA věcí, o které ještě nejspíš uslyšíme.

Lidé jsou bohužel dost zranitelní zářením. Donedávna s tím nešlo nic moc dělat. Teď můžeme pomocí pokročilých genetických technologií manipulovat fungování lidské DNA i měnit její sekvenci genetickými editory. Pošleme do vesmíru GM astronauty, kteří budou odolnější vůči kosmickému záření?

Ani ne před rokem profesor Jiankui He v kongresovém sále univerzity v Hongkongu ohlásil narození editovaných dvojčat a popsal, jak jim genovou manipulací upravil genom. Po vzedmuté vlně kritiky od něj dali ruce pryč jak jeho američtí spolupracovníci, tak mateřská univerzita i Čínská akademie věd. Vědec je nezvěstný a hrozí mu i výjimečný trest. Článek, který dvojčatům prorokoval sníženou odolnost a výrazně tak ovlivnil veřejné mínění, se ukázal být nepravdou.

Metody odhalující vadné geny se množí jak houby po dešti. Poruchy, které lze jimi detekovat se už počítají na tisíce. Rozšíření diagnostiky do praxe nebrání ani tak vlastní provádění DNA testu, jako spíš získávání buněk plodu, na nichž lze takové vyšetření provést a aby to bylo pro něj i matku bez rizika.

Genomový editor CRISPR řádí nejen na Zemi, ale i na oběžné dráze. Astronauti na palubě ISS s tímto ultimátním genetickým nástrojem vůbec poprvé editovali. Tentokrát DNA kvasinek, kvůli experimentu s opravami simulovaného poškození DNA živými buňkami ve vesmíru.

Extrémní přátelskost a nutkavá potřeba milovat každého na potkání, i tak se dá stručně charakterizovat Williamsův syndrom. „Wilík“, jak se mu familiárně přezdívá, je jakýsi opak autismu a protiklad Aspergerova syndromu, při němž dotyčný navazuje sociální komunikaci a přátelství zřídka a obtížně. Nemoc postihuje přibližně jedno z 10 000 dětí. Příčinou je výpadek několika genů na sedmém chromozomu. Ztrátu funkčnosti se nyní vědcům podařilo eliminovat.

Dnešní superpočítače nadšeně simulují velké molekuly. V laboratořích Los Alamos National Laboratory si připsali skvělý úspěch, když jejich superpočítač Trinity zvládl simulaci řetězce DNA s celým genem, který tvořila miliarda simulovaných atomů.

V krátké době je to již podruhé, kdy neohrožení čínští genetici poslali do kolen světovou odbornou veřejnost i média celé planety. Vyrobili makaky s lidskou variantou genu MCPH1, který se významně podílí na zárodečném vývoji mozku. Tihle makaci jsou možná chytřejší, než by měli být a etici mají druhé vánoce.

Vyřazení genu z činnosti je v molekulární medicíně tím nejjednodušším zákrokem. Američtí vědci nyní přichází s tvrzením, že se jim utlumením jediného genu daří u myších seniorů zlepšit jednu z hlavních oblastí psychiky - kognitivní funkce. To znamená paměť, rychlost myšlení, schopnost pochopení informací. Stejný gen máme i my...

Geny nám rozhodují o ledasčem a tak by by bylo s podivem, kdyby nestrkaly prsty i do naší artaktivity. Qiongshi Lu, vedoucí vědecký pracovník na University of Wisconsin-Madison, se zajímavým způsobem pustil do odhalování míst v genomu, které rozhodují o tom, zda naše tvář bude v dospělosti už na první pohled atraktivní.

Probiotika jsou živé mikroorganismy, od nichž očekáváme, že příznivě ovlivní naše zdraví zlepšením rovnováhy střevní mikroflóry. Ze všech stran slýcháme, že když nepomohou, neuškodí. Z americké studie, v níž výzkumníci použili probiotika užívaná v Evropě, ale vyplývá, že to nemusí být pravda.

Máme tu další průlom s využitím báječného genetického editoru CRISPR. Tentokrát v nanoelektronice. Detektor CRISPR-Chip velikosti chytrého telefonu, který spojuje unikátní selektivitu CRISPRu s mimořádnou elektrickou citlivostí grafenu, klidně odhalí hledanou mutaci u kohokoliv, někde v terénu, bez laboratoře a s minimálním vybavením, za pár minut.

Mutace nás postihují od nepaměti, mladé i staré a není pochyb o tom, že nám jsou ku škodě. Někdy větší, jindy menší, ale vždy nás to stojí energii, která pak chybí jinde. Tak jako stokrát nic umořilo osla, mutace ubírají na vitalitě a výkonnosti. Některé mutace si organismy napravují v místě, kde se stala chyba, u jiných ze zcela nepochopitelných důvodů, „látají“ až následky. A dělají to tak složitě, že to snese srovnání snad jen s byrokracií jedné nejmenované Unie. Proč se organismy chovají nelogicky?

Doteď to byla mrzutá etická kontroverze. Jenomže situace se změnila. Z docela nevinné ochrany proti HIV a dalším infekcím se vyklubal nikterak složitý zásah, kterým lze vylepšit odolnost mozku vůči následkům mrtvice, ale také paměť, duševní schopnosti a dokonce i školní prospěch. Blíží se etická bouře!

Nová technologie 3D tisku tomografickou rekonstrukcí nevytváří vrstvu objektu za vrstvou. Namísto toho tiskne celé objekty v celku tak, že září světem do pryskyřice, která pak ztvrdne. Přezdívá se tomu Replikátor, protože dovede zhmotnit prakticky jakýkoliv objekt, tedy alespoň jeho obrysy.

Necelé dva měsíce po zveřejnění zprávy o narození editovaných dvojčat, se dalším rodičům narodilo dítě upravené genovou manipulací. K holčičkám Lulu a Nana přibyl další novorozenec a také jemu (i jeho potomkům) už by neměla tolik hrozit infekce virem HIV a ani nemoci spojené se zlým cholesterolem, jako například infarkt. A podle výsledků pokusů jiných autorů by nejspíš tito jedinci měli být odolnější dokonce vůči choleře, pravým neštovicím, nilské horečce a revmatoidní artritidě. A to vše aniž by museli chodit do lékárny a brát na to léky, nebo dostávat vakcíny.

Když se nám podaří dostat do buněk pacienta informační RNA s receptem pro potřebný protein, tak bychom tím mohli úspěšně léčit nebo alespoň zmírňovat celou řadu závažných chorob. Pokud jde o nemoci plic, tak by lidé mohli takovou RNA vdechovat. Nanotechnologie, která tohle dokáže, už jde do klinických testů na pacientech s cystickou fibrózou.

Až se k anti GMO aktivistům dostanou výsledky pokusů prováděných ve státě Illinois, anebo si přečtou nejnovější číslo časopisu Science, tak se z toho zamyslí.

Že všechny buňky s jádrem mají kompletní genovou výbavu a celý život se trmácejí i s geny, které k výkonu svého povolání nepotřebují, už víme dlouho. Víme i jak to dělají, když na ně přijde dělení a své dcery všemi geny chtějí spravedlivě podělit. Víme, jak DNA vlákno replikují a dělají z něj dvě. Co ale tuto replikaci řídí a určuje kde a kdy začít, aby z toho nebyl chaos? Tak na to se genetici snaží přijít už desetiletí. Nyní se na partu z Floridy usmálo štěstí.

V editování DNA je největším skandálem, že ho ještě nepoužívají v každé nemocnici. Mohlo by zachránit řadu životů a spoustě lidí by také život ulehčilo. Genetičtí editoři na tom pracují a analyzují fungování CRISPRu v lidského genomu.

Když loni americká FDA schválila léčbu lymfomu a následně i akutní lymfoblastické leukemie technikou „CAR T“, moc pozornosti se zprávám nedostalo. Na letošní výroční konferenci amerických hematologů, která se konala před několika dny v San Diegu, se o výsledky léčby agresivních rakovin krve zmíněnou metodou s účastníky podělilo už pět týmů. To, čemu se začíná říkat „bioonkologie“, se stalo „tahákem“ programu. Nová léčba vzbuzuje zájem jak u onkologů, tak jejich pacientů.

Na svět přicházíme s geny od rodičů, a když dospějeme, tak je zase my předáváme svým potomkům. Jenže se ukázalo, že ratolestem dáváme i něco navíc, co naši rodiče neměli. Nejde o majetek a nesouvisí to ani s rákoskou podpořeným vzorem chování. Kde se tato „poučení“ ve spermiích nachází, když nejsou v genech?

Aneb: Potomkům narozených dvěma maminkám se daří dobře. Hůře jsou na tom potomci dvou tatínků, ale i to se má časem poddat.

DARPA hledá obranný systém, který by chránil zemědělské plodiny před přirozenými i uměle vyvolanými hrozbami. Pokud bude nutné zasáhnout rychle a na velkém území, tak by to mohl zvládnout vylepšený hmyz, který přenese na plodiny vylepšené viry, které zase do genomu ohrožených rostlin nainstalují požadované sekvence DNA. Takoví jsou Hmyzí spojenci.

Sloni jsou velcí a dlouhověcí. Měli by trpět rakovinou více než lidé. Jenomže netrpí, ani omylem. Mají totiž LIF6, bývalý pseudogen, který spolehlivě likviduje podezřelé buňky s poškozenou DNA. Nádory tím pádem v těle slona nedostanou šanci.

Nádorové buňky jsou drsní protivníci. Když je ale hackneme genetickým editorem a přinutíme spolupracovat proti nádoru, z něhož procházejí, tak by mohly vykonat mnoho dobrého.

Odhalí moderní technologie detekce a čtení sekvencí DNA rozptýlených v prostředí nějaké záhadné tvory v legendárním jezeru Loch Ness? Do pátrání po mýtickém stvoření se zapojili specialisté na environmentální DNA.

Mamuti už jsou na spadnutí. Nebo alespoň mamofanti. Držte si klobouky, tohle bude pořádná genetická jízda do budoucnosti. Vymření už není navždy, přinejmenším pro chobotnatce z pleistocénu.

Přirozený výběr v nepřirozeném prostředí dopomohl bakterii k enzymu, který ji umožňuje živit se PET láhvemi. A šťastná náhoda pak dopomohla vědcům účinnost enzymu zvýšit.

Lidské buňky, do kterých se nedostane žádný virus. To je nový cíl projektu přepisování DNA Genome Project–Write, který se netají svými ambicemi.

Kvasinky připravené v laboratoři University of California v Berkeley produkují vše potřebné, aby pivo získalo tu správnou chuť a to i bez dodávání přísad. Američtí výzkumníci prorokují chmelnicím brzký konec.

Z prezentovaných výsledků výzkumu na právě probíhajícím výročním zasedání AAAS v Austinu v Texasu vyplývá, že nejspíš ano.

Na počátku bylo slovo. A nebo spíš dvě slova: „Miluji Tě“. Pak se začaly dít věci, kterým říkáme nový život. Jak ale buňky tělesné schránky v tom všem chaosu bytí poznávají, kde, kdy a co si mají v genomu nastudovat, aby z nich nebyly „blbky“? Čemu vděčíme za to, že z buněk postupně vyroste to, co má? Kanadští vědci tvrdí, že hodně toho zvládá protein Pax7. Nazvali ho průkopníkem otevírajícím genom pro transkripční faktory.

Nanopórová čtečka DNA MinION se vejde do ruky. A teď s ní přečetli celý lidský genom. Personalizovaná medicína a rutinní skeny genomu pacientů jsou už na dohled.

Jediná aplikace genomového editoru zařídila uchování sluchu u myší s geneticky podmíněnou hluchotou. Snad už v dohledné době bude takto možné léčit lidské pacienty s touto mutací.

CRISPR chrání bakterie před fágy. Taky je to skvělý editor DNA. A taky může zasáhnout proti nemoci editací aktivity klíčových genů. S tímhle nástrojem si ještě užijeme spoustu legrace.

Ještě to samozřejmě potrvá dlouho, bude to náročné a zažijeme spoustu nezdarů. Ale v zásadě můžeme říct, že máme možnost napravit genetické poruchy.

Kvantita a pohyblivost spermií v ejakulátu ještě nic neznamená, důležitá je kvalita! Ta se dá vyjádřit parametrem přezdívaným „reprodukční věk“.

Buňky mají nouzový mechanismus DISE, s jehož pomocí mohou spáchat buněčnou sebevraždu. Dokážeme ho využít v léčbě nádorů?

DNA je vlastně takový biologický harddisk. A může v něm být záludný virus. Za pár let si asi budeme muset dávat pozor na nezvyklé formy útoku na počítačové systémy.

Americký tým zřejmě zatím nejúspěšněji editoval lidská embrya. Podařilo se jim také významně snížit nežádoucí genetický mozaicismus.

Často slýcháme, že DNA je základ života. Jenže to je jen záznamový systém, a tak se není čemu divit, když osoby s tvůrčím myšlením láká v něm fušovat stvořiteli do řemesla. Tentokrát nejde o bohumilou činnost ve smyslu trpícím něco opravit a léčit, ale jen o jakýsi pokus vzít bakterie do kina. O to razantněji anti-GMO aktivisté proti tomu vystartovali a nazývají to vztyčováním dávno padlých transgenních náhrobků.

‚Oplození ve zkumavce‘, ‚oplození in vitro‘ anebo ‚umělé oplodnění‘ nezní samo o sobě kdovíjak přirozeně. Přesto je už po desítky let standardním postupem při léčbě neplodnosti. V současné době dochází k poznání, které pochybnosti o asistované reprodukci podporují.

Před nebezpečným cholesterolem by nás mohla ochránit jediná injekce, která trvale přepíše nešikovný gen. Pokud se lidé zbaví strachu z úprav vlastního genomu, tak to mnohým prodlouží život.

Za posledních několik let se vědci holedbali celou řadou umělotin. Namátkou třeba „nepřirozenou DNA“, „replikujícími se molekulami podobnými DNA“, „prvním organismem s umělým genomem“ i „syntetickým organismem“. V tomto týdnu přibyl „první stabilní polosyntetický organismus“. Začíná v tom být poněkud nepřehledno a žádá si to vysvětlení.

Lidské chiméry nemají strašit malé děti, ale zachraňovat životy náhradními orgány a testováním nových léků.

Stačí mít ten správný sprej. Postřik rostliny požadovaným způsobem modifikuje, aniž by zasáhl do jejich DNA. Tohle je špičková magie genetického věku!